JP4211920B2 - Organic electroluminescence device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子(発光素子またはEL素子)に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機電界発光(EL)素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
【0003】
近年、有機EL素子をカラーディスプレイ、白色光源等へ適用することが活発に検討されているが、高性能カラーディスプレイおよび白色光源を開発するためには青・緑・赤、それぞれの発光素子の特性を向上させる必要がある。また、青色発光する素子としてはテトラフェニルブタジエン等のブタジエン誘導体を含有する素子が知られているが(特許文献1)、最高輝度および発光効率が低いため改良が求められている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5-94875号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光特性が良好な多色発光素子を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的は下記の手段によって達成された。
1.一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式(1):
【化5】
(一般式(1)中、R11は置換基を表し、X11、X12、X13およびX14はそれぞれ窒素原子、あるいは置換または無置換の炭素原子を表し、M11は金属イオンを表し、n11およびn12はそれぞれ0または1を表し、n11が1のときn12は0である。)で表される化合物を有機層中に少なくとも一つ含有することを特徴とする。
2.前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2):
【化6】
(一般式(2)中、R21、R22およびR23はそれぞれ置換基を表し、X 22 および X 23 はそれぞれ無置換の炭素原子を表す。)で表される化合物であることを特徴とする1に記載の有機電界発光素子。
3.前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(3):
【化7】
(一般式(3)中、R31、R32およびR33はそれぞれ置換基を表し、X32およびX33はそれぞれ窒素原子、あるいは置換または無置換の炭素原子を表す。)で表される化合物であることを特徴とする1に記載の有機電界発光素子。
4.前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(4):
【化8】
(一般式(4)中、R41、R42およびR43はそれぞれ置換基を表し、X42およびX43はそれぞれ窒素原子、あるいは置換または無置換の炭素原子を表し、M41は金属イオンを表し、L41は配位子を表し、m41は1〜7の整数を表す。)で表される化合物であることを特徴とする1に記載の有機電界発光素子。
【0007】
【発明の実施の形態】
[1] 一般式(1)〜(4)で表される化合物
一般式(1)について説明する。X11、X12、X13およびX14はそれぞれ窒素原子、あるいは置換または無置換の炭素原子を表す。X11、X12、X13およびX14は可能な場合は互いに連結して環構造(例えばベンゾ縮環等)を形成しても良い。
【0008】
炭素原子上の置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル基、エチル基、iso-プロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル基、アリル基、2-ブテニル基、3-ペンテニル基等)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル基、3-ペンチニル基等)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル基、p-メチルフェニル基、ナフチル基、アントラニル基等)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、2-エチルヘキシロキシ基等)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基等)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ基、ピラジルオキシ基、ピリミジルオキシ基、キノリルオキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基等)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基等)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基等)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオ基等)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ基、2-ベンズイミダゾリルチオ基、2-ベンズオキサゾリルチオ基、2-ベンズチアゾリルチオ基等)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル基、トシル基等)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基等)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基等)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基等)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を含み、例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、カルバゾリル基、アゼピニル基等)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基等)等が挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
【0009】
X11およびX14はそれぞれ置換または無置換の炭素原子が好ましく、置換炭素原子がより好ましく、アリール基置換炭素原子がさらに好ましい。X12およびX13はそれぞれ置換または無置換の炭素原子が好ましく、無置換炭素原子がより好ましい。X11およびX14がそれぞれ置換炭素原子であり、かつX12およびX13がそれぞれ置換または無置換の炭素原子であるのが好ましく、X11およびX14がそれぞれアリール基置換炭素原子であり、かつX12およびX13がそれぞれ無置換の炭素原子であるのがより好ましい。
【0010】
R11は置換基を表す。置換基は特に限定されないが、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基等が好ましく、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基がより好ましく、アリール基がさらに好ましい。
【0011】
M11は金属イオンを表し、好ましくは遷移金属イオンである。遷移金属イオンは特に限定されないが、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、ルテニウムイオン等が好ましく、イリジウムイオンまたは白金イオンがより好ましく、イリジウムイオンが特に好ましい。
【0012】
n11およびn22はそれぞれ0または1を表す。n11が1のときn12は0である。n11は1が好ましく、n12は0が好ましい。
【0013】
一般式(2)について説明する。R 21 は上記R 11 と同義であり、好ましい範囲も同じである。X 22 およびX 23 はそれぞれ無置換の炭素原子を表す。R22およびR23はそれぞれ置換基を表す。R22およびR23で表される置換基としては上記X11〜X14で表される炭素原子上の置換基として挙げた基が挙げられる。R22およびR23はアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が好ましく、アリール基またはヘテロアリール基がより好ましく、アリール基がさらに好ましい。
【0014】
一般式(3)について説明する。R31、R32、R33、X32およびX33はそれぞれ上記R21、R22、R23、X 12 およびX 13 と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【0015】
一般式(4)について説明する。R41、R42、R43、X42、X43およびM41はそれぞれ上記R21、R22、R23、X 12 、X 13 およびM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【0016】
L41は配位子を表す。配位子としては、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」, Springer-Verlag社, H.Yersin著, 1987年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」, 裳華房社, 山本明夫著, 1982年発行等に記載の配位子が挙げられ、好ましくはハロゲン配位子(塩素配位子、フッ素配位子等)、含窒素ヘテロ環配位子(ビピリジル配位子、フェナントロリン配位子、フェニルピリジン配位子、ピラゾリルピリジン配位子、ベンズイミダゾリルピリジン配位子、ピコリン酸配位子、チエニルピリジン配位子、ピラゾリルピリジン配位子、イミダゾリルピリジン配位子、トリアゾリルピリジン配位子、ピラゾリルベンゾオキサゾール配位子、それらの縮環体(フェニルキノリン配位子、ベンゾチエニルピリジン配位子、ビキノリン配位子等)等)、ジケトン配位子(アセチルアセトン配位子等)、ニトリル配位子(アセトニトリル配位子等)、CO配位子、イソニトリル配位子(t-ブチルイソニトリル配位子等)、りん配位子(ホスフィン誘導体、亜りん酸エステル誘導体、ホスフィニン誘導体等)、カルボン酸配位子(酢酸配位子等)等であり、より好ましくはジケトン配位子または2座の含窒素ヘテロ環配位子であり、さらに好ましくはアセチルアセトン配位子、フェニルピリジン配位子、ピコリン酸配位子またはそれらの縮環体であり、特に好ましくはフェニルピリジン配位子またはそれらの縮環体である。
【0017】
L41はR41、R42またはR43と結合して多座の配位子(フェニルホスホール配位子、ピリジルホスホール配位子等)を形成しても良い。m41は1〜7の整数を表す。m41が複数の場合はL41は同じであっても異なっても良い。m41は1〜5が好ましく、1〜3がより好ましい。
【0018】
一般式(1)〜(4)で表される化合物は低分子化合物であっても良いし、オリゴマー化合物、ポリマー化合物(重量平均分子量(ポリスチレン換算)は好ましくは1000〜5000000、より好ましくは2000〜1000000、さらに好ましくは3000〜100000である。)等であっても良い。ポリマー化合物の場合、一般式(1)で表される構造がポリマー主鎖中に含まれていても良いし、ポリマー側鎖に含まれていても良い。ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であっても良いし、共重合体であっても良い。一般式(1)〜(4)で表される化合物は低分子化合物が好ましい。
【0019】
一般式(1)〜(4)で表される化合物はJ. Org. Chem., 1982, 47, 2376−2379に記載の合成方法を参考にして合成可能である。
【0020】
一般式(1)〜(4)で表される化合物は、有機電界発光素子の有機層中に含有される。ここで有機層とは一対の電極間に存在する層を意味し、詳しくは有機化合物および無機化合物の少なくとも一つを含有する層である。
【0021】
次に有機電界発光素子に含まれる一般式(1)〜(4)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0022】
【化9】
【0023】
【化10】
【0024】
【化11】
【0025】
【化12】
【0026】
【化13】
【0027】
一般式(1)〜(4)で表される化合物は種々の公知の手法で合成することができる。例えば、ジエン誘導体とジクロロホスフィン誘導体を加熱することによりホスホール誘導体を合成することができ、ホスホール誘導体を酸化処理(例えば過酸化水素水、m-クロロ過安息香酸等を用いる)することによりホスホールオキサイド誘導体を合成することができ、ホスホール誘導体と錯体化合物を反応させることによりホスホール配位子を有する金属錯体を合成することができる。
【0028】
[2] 有機電界発光素子
本発明の有機電界発光素子は、一般式(2)又は(3)で表される化合物を利用する素子であればシステム、駆動方法、利用形態等は特に問わないが、一般式(2)又は(3)で表される化合物を発光材料(蛍光材料であってもりん光材料であっても良い)またはホール輸送材料として利用する素子が好ましく、発光材料として利用する素子がより好ましい。代表的な発光素子として有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を挙げることができる。
【0029】
一般式(2)又は(3)で表される化合物の発光層中の含有量は0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。一般式(2)又は(3)で表される化合物のホール輸送層中の含有量は50〜100質量%が好ましく、70〜100質量%がより好ましく、90〜100質量%が特に好ましい。
【0030】
本発明の有機電界発光素子は陰極と発光層の間にイオン化ポテンシャル5.9 eV以上(より好ましくは6.0 eV以上)の化合物を含有する層を有するのが好ましく、イオン化ポテンシャル5.9 eV以上の電子輸送層を有するのがより好ましい。
【0031】
一般式(1)で表される化合物を含有する有機層の形成方法は特に限定されないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法(スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等)、インクジェット法、印刷法、転写法等の方法を用いることができる。特性面および製造面の観点からは抵抗加熱蒸着、コーティング法または転写法が好ましい。
【0032】
一般式(2)又は(3)で表される化合物を含有する有機層の形成方法は特に限定されないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法(スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等)、インクジェット法、印刷法、転写法等の方法を用いることができる。特性面および製造面の観点からは抵抗加熱蒸着、コーティング法または転写法が好ましい。
【0033】
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層等に正孔を供給するものである。陽極の材料としては、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物等を用いることができ、好ましくは仕事関数が4eV以上の材料を用いる。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、これらとITOとの積層物等が挙げられる。好ましくは導電性金属酸化物であり、特に生産性、高導電性、透明性等の観点からITOが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常10 nm〜5μmの範囲が好ましく、より好ましくは50 nm〜1μmであり、更に好ましくは100 nm〜500 nmである。
【0034】
陽極としては、通常ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板等の上に上記陽極材料を層形成したものを用いる。ガラスを用いる場合、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いるのが好ましい。ソーダライムガラスを用いる場合は、シリカ等のバリアコートを施したものを使用するのが好ましい。基板の厚さは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には通常0.2 mm以上、好ましくは0.7 mm以上である。
【0035】
陽極の作製には材料によって種々の方法を用いるが、例えばITOの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法(ゾルーゲル法等)、酸化インジウムスズの分散物の塗布等の方法を用いる。陽極は洗浄その他の処理により素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばITOの場合、UV-オゾン処理、プラズマ処理等が効果的である。
【0036】
陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層等に電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層等の負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選択する。陰極の材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いることができる。具体例としてはアルカリ金属(Li、Na、K等)およびそのフッ化物または酸化物、アルカリ土類金属(Mg、Ca等)およびそのフッ化物または酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金またはそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられる。好ましくは仕事関数が4eV以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属等である。陰極は、上記化合物および混合物の単層構造だけでなく、上記化合物および混合物を含む積層構造とすることもできる。例えば、アルミニウム/フッ化リチウム、アルミニウム/酸化リチウム等の積層構造が好ましい。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常10 nm〜5μmの範囲が好ましく、より好ましくは50 nm〜1μmであり、更に好ましくは100 nm〜1μmである。
【0037】
陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法、転写法等を用いることができ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。陽極および陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω/□以下が好ましい。
【0038】
発光層の材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、正孔輸送層等から正孔を注入することができると共に陰極または電子注入層、電子輸送層等から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば何でもよく、一般式(1)で表される化合物のほか、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、8-キノリノールの金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、白金ポルフィリン錯体に代表される遷移金属錯体、それらの誘導体等が挙げられる。発光層の膜厚は特に限定されないが、通常1nm〜5μmの範囲が好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10 nm〜500 nmである。
【0039】
発光層の形成方法は特に限定されないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、LB法、転写法等を用いることができ、好ましくは抵抗加熱蒸着またはコーティング法を用いる。
【0040】
発光層は単一化合物で形成されても良いし、複数の化合物で形成されても良い。また、発光層は一つであっても複数であっても良く、例えば、それぞれの層が異なる発光色で発光し、白色を発光しても良いし、単一の発光層から白色を発光しても良い。発光層が複数の場合は、それぞれの発光層は単一材料で形成されていても良いし、複数の化合物で形成されていても良い。
【0041】
正孔注入層および正孔輸送層の材料は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、および陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、一般式(1)で表される化合物、それらの誘導体等が挙げられる。正孔注入層および正孔輸送層の膜厚は特に限定されないが、通常1nm〜5μmの範囲が好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10 nm〜500 nmである。正孔注入層および正孔輸送層は上述した材料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【0042】
正孔注入層および正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やLB法、上記正孔注入輸送材料を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法等を用いる。コーティング法の場合、正孔注入輸送材料を樹脂成分と共に溶解または分散させることができる。樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
【0043】
電子注入層および電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、および陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、8-キノリノールの金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン、それらの誘導体等が挙げられる。電子注入層および電子輸送層の膜厚は特に限定されないが、通常1nm〜5μmの範囲が好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10 nm〜500 nmである。電子注入層および電子輸送層は上述した材料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【0044】
電子注入層および電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やLB法、上記電子注入輸送材料を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法等が用いられる。コーティング法の場合、電子注入輸送材料を樹脂成分と共に溶解または分散させることができる。樹脂成分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
【0045】
保護層の材料は、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、SiNx、SiOxNy 等の窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。
【0046】
保護層の形成方法は特に限定されず、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシ)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、コーティング法、印刷法、転写法等を適用できる。
【0047】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0048】
実施例1
洗浄したITO基板を蒸着装置に入れ、NPD(N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(1-ナフチル)-ベンジジン)を50 nmの厚さに蒸着し、その上に下記構造の化合物Aと上記化合物(1-2)を化合物A:化合物(1-2)=17:1(質量比)の比率で36 nmの厚さに共蒸着し、その上に下記構造の化合物Bを36 nmの厚さに蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク(発光面積が4mm×5mmとなるマスク)を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウムを3nmの厚さに蒸着し、その上にアルミニウムを200 nmの厚さに蒸着した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧をEL素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計BM-8を用いて測定した。その結果、外部量子効率1.7%、最高輝度6500 cd/m2の青色発光を得た。
【0049】
【化14】
【0050】
実施例2
化合物(1-2)の代わりに上記化合物(1-22)を用いた以外、実施例1と同様にして発光素子を作製し評価した。その結果、外部量子効率3.2%、最高輝度9800 cd/m2の青色発光を得た。
【0051】
同様に上記の他の化合物を用いても、外部量子効率および最高輝度の高い、発光特性の良好な発光素子を得ることができた。
【0052】
比較例1
化合物(1-2)の代わりに、本発明の化合物に類似した下記構造の化合物C(テトラフェニルブタジエン 特開平5-94875号に記載の化合物)を用いた以外、実施例1と同様にして発光素子を作製し評価した。その結果、外部量子効率0.6%、最高輝度2300 cd/m2の青色発光を得た。
【0053】
【化15】
【0054】
【発明の効果】
本発明の有機電界発光素子は高輝度で、かつ高効率発光が可能である。そのため、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescent element (light emitting element or EL element) that can emit light by converting electric energy into light.
[0002]
[Prior art]
Today, research and development on various display elements are active. Among them, organic electroluminescence (EL) elements are attracting attention as promising display elements because they can emit light with high luminance at a low voltage.
[0003]
In recent years, the active application of organic EL elements to color displays, white light sources, etc. has been actively studied, but in order to develop high-performance color displays and white light sources, the characteristics of blue, green, and red light-emitting elements. It is necessary to improve. Further, as an element that emits blue light, an element containing a butadiene derivative such as tetraphenylbutadiene is known (Patent Document 1), but improvement is required because the maximum luminance and the light emission efficiency are low.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-94875
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a multicolor light emitting device having good light emitting characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
AboveThe objective was achieved by the following means.
1. An organic electroluminescence device having at least one organic layer including a light emitting layer between a pair of electrodes, the following general formula (1):
[Chemical formula 5]
(In the general formula (1), R11Represents a substituent and X11, X12, X13And X14Each represents a nitrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom;11Represents a metal ion and n11And n12Each represents 0 or 1 and n11N is 112Is 0. ) Is contained in the organic layer.
2. The compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (2):
[Chemical 6]
(In the general formula (2), R21, R22And R23Each represents a substituent,X 22 and X 23 Each represents an unsubstituted carbon atom.2. The organic electroluminescent element according to 1, which is a compound represented by
3. The compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (3):
[Chemical 7]
(In general formula (3), R31, R32And R33Each represents a substituent, and X32And X33Each represents a nitrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom. 2. The organic electroluminescent element according to 1, which is a compound represented by
4). The compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (4):
[Chemical 8]
(In the general formula (4), R41, R42And R43Each represents a substituent, and X42And X43Each represents a nitrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom;41Represents a metal ion, L41Represents a ligand, m41Represents an integer of 1 to 7. 2. The organic electroluminescent element according to 1, which is a compound represented by
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[1] Compounds represented by general formulas (1) to (4)
The general formula (1) will be described. X11, X12, X13And X14Each represents a nitrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom. X11, X12, X13And X14If possible, they may be linked together to form a ring structure (for example, a benzo-fused ring).
[0008]
Examples of the substituent on the carbon atom include an alkyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, and iso-propyl. Group, tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc., alkenyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably carbon number) 2 to 20, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, such as vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group and the like, alkynyl group (preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably carbon number) 2 to 20, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, for example, propargyl group, 3-pentynyl group, etc., aryl groups (preferably 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably carbon atoms) It is number 6-12 For example, a phenyl group, a p-methylphenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, etc.), an amino group (preferably having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 10 carbon atoms, For example, amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, dibenzylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, etc.), alkoxy group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, especially Preferably it is C1-C10, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group, 2-ethylhexyloxy group etc.), an aryloxy group (preferably C6-C30, more preferably C6-C20, Particularly preferably, it has 6 to 12 carbon atoms, for example, phenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, etc., heterocyclic oxy group (preferably carbon number) 1 to 30, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, pyridyloxy group, pyrazyloxy group, pyrimidyloxy group, quinolyloxy group, etc.), acyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms) , More preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, acetyl group, benzoyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.), alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably Has 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms. For example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and the like, and aryloxycarbonyl group (preferably 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms). Particularly preferably, it has 7 to 12 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonyl group, etc., an acyloxy group (preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably Alternatively, it has 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, for example, an acetoxy group, a benzoyloxy group, etc., an acylamino group (preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, especially Preferably it is C2-C10, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, etc., alkoxycarbonylamino group (preferably C2-C30, more preferably C2-C20, especially preferably C2-C2 12 such as a methoxycarbonylamino group and the like, an aryloxycarbonylamino group (preferably having a carbon number of 7 to 30, more preferably a carbon number of 7 to 20, particularly preferably a carbon number of 7 to 12, such as phenyloxycarbonyl Amino groups, etc.), sulfonylamino groups (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, Methanesulfonylamino group, benzenesulfonylamino group, etc.), sulfamoyl group (preferably having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl group, A famoyl group, a dimethylsulfamoyl group, a phenylsulfamoyl group, etc.), a carbamoyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, A carbamoyl group, a methylcarbamoyl group, a diethylcarbamoyl group, a phenylcarbamoyl group, etc.), an alkylthio group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example methylthio Group, ethylthio group, etc.), arylthio group (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms). Particularly preferably, it has 6 to 12 carbon atoms, such as a phenylthio group, etc., a heterocyclic thio group (preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, For example, pyridylthio group, 2-benzimidazolylthio group, 2-benzoxazolylthio group, 2-benzthiazolylthio group, etc., sulfonyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, especially Preferably it has 1 to 12 carbon atoms, such as mesyl group, tosyl group, etc.), sulfinyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, For example, methanesulfinyl group, benzenesulfinyl group, etc.), ureido group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as ureido group, Luureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as diethyl phosphoric acid amide group, phenyl Phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, sulfo group, carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino Group, imino group, heterocyclic group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, including nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom and the like as a hetero atom, such as imidazolyl group, pyridyl group, Quinolyl, furyl, thienyl, piperidyl, morpholino, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazoli Group, carbazolyl group, azepinyl group, etc.), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably 3 to 24 carbon atoms, such as trimethylsilyl group, triphenylsilyl group, etc. ), A silyloxy group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, and particularly preferably 3 to 24 carbon atoms, such as trimethylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group). These substituents may be further substituted.
[0009]
X11And X14Each preferably represents a substituted or unsubstituted carbon atom, more preferably a substituted carbon atom, and still more preferably an aryl group-substituted carbon atom. X12And X13Each preferably represents a substituted or unsubstituted carbon atom, more preferably an unsubstituted carbon atom. X11And X14Are each a substituted carbon atom and X12And X13Are each preferably a substituted or unsubstituted carbon atom, and X11And X14Are each an aryl group-substituted carbon atom, and X12And X13It is more preferable that each is an unsubstituted carbon atom.
[0010]
R11Represents a substituent. The substituent is not particularly limited, but is preferably an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, etc., more preferably an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and an aryl group. Groups are more preferred.
[0011]
M11Represents a metal ion, preferably a transition metal ion. Although the transition metal ion is not particularly limited, iridium ion, platinum ion, rhenium ion, ruthenium ion and the like are preferable, iridium ion or platinum ion is more preferable, and iridium ion is particularly preferable.
[0012]
n11And ntwenty twoRepresents 0 or 1, respectively. n11N is 112Is 0. n11Is preferably 1, n12Is preferably 0.
[0013]
The general formula (2) will be described.R 21 Is the above R 11 The preferred range is also the same. X 22 And X 23 Each represents an unsubstituted carbon atom.R22And R23Each represents a substituent. R22And R23The substituent represented by X is X11~ X14The group mentioned as a substituent on the carbon atom represented by these is mentioned. R22And R23Is preferably an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group or the like, more preferably an aryl group or a heteroaryl group, and even more preferably an aryl group.
[0014]
The general formula (3) will be described. R31, R32, R33, X32And X33Are the above R21, R22, R23,X 12 andX 13 The preferred range is also the same.
[0015]
The general formula (4) will be described. R41, R42, R43, X42, X43And M41Are the above R21, R22, R23,X 12 ,X 13 And M11The preferred range is also the same.
[0016]
L41Represents a ligand. Examples of ligands include, for example, "Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds", Springer-Verlag, H. Yersin, published in 1987, "Organic Metal Chemistry-Fundamentals and Applications", Tatsukabosha, Akio Yamamoto , 1982, etc., preferably halogen ligands (chlorine ligand, fluorine ligand, etc.), nitrogen-containing heterocyclic ligands (bipyridyl ligand, phenanthroline coordination) Ligand, phenylpyridine ligand, pyrazolylpyridine ligand, benzimidazolylpyridine ligand, picolinic acid ligand, thienylpyridine ligand, pyrazolylpyridine ligand, imidazolylpyridine ligand, triazolylpyridine ligand Ligands, pyrazolylbenzoxazole ligands, their condensed rings (phenylquinoline ligands, benzothienylpyridine ligands, biquinoline ligands, etc.), diketone ligands (a) Cetylacetone ligand), nitrile ligand (acetonitrile ligand, etc.), CO ligand, isonitrile ligand (t-butylisonitrile ligand, etc.), phosphorus ligand (phosphine derivative, phosphorus) Acid ester derivatives, phosphinine derivatives, etc.), carboxylic acid ligands (acetic acid ligands, etc.), more preferably diketone ligands or bidentate nitrogen-containing heterocyclic ligands, more preferably acetylacetone. A ligand, a phenylpyridine ligand, a picolinic acid ligand or a condensed ring thereof, particularly preferably a phenylpyridine ligand or a condensed ring thereof.
[0017]
L41Is R41, R42Or R43To form a multidentate ligand (phenylphosphol ligand, pyridylphosphol ligand, etc.). m41Represents an integer of 1 to 7. m41L for multiple41May be the same or different. m41Is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
[0018]
The compounds represented by the general formulas (1) to (4) may be low molecular compounds, oligomer compounds, polymer compounds (weight average molecular weight (polystyrene conversion) is preferably 1000 to 5000000, more preferably 2000 to 1000000, more preferably 3000 to 100000). In the case of a polymer compound, the structure represented by the general formula (1) may be included in the polymer main chain or may be included in the polymer side chain. In the case of a polymer compound, it may be a homopolymer compound or a copolymer. The compounds represented by the general formulas (1) to (4) are preferably low molecular compounds.
[0019]
Compounds represented by general formulas (1) to (4)J. Org. Chem. , 1982, 47, 2376-2379.
[0020]
Compounds represented by general formulas (1) to (4)IsOrganic electroluminescence deviceContained in the organic layer. Here, the organic layer means a layer existing between a pair of electrodes, and specifically, a layer containing at least one of an organic compound and an inorganic compound.
[0021]
nextOrganic electroluminescence deviceAlthough the specific example of the compound represented by General formula (1)-(4) contained in is shown, this invention is not limited to these.
[0022]
[Chemical 9]
[0023]
[Chemical Formula 10]
[0024]
Embedded image
[0025]
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[0026]
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[0027]
The compounds represented by the general formulas (1) to (4) can be synthesized by various known methods. For example, a phosphole derivative can be synthesized by heating a diene derivative and a dichlorophosphine derivative, and phosphole oxide can be synthesized by oxidizing the phosphole derivative (eg, using hydrogen peroxide, m-chloroperbenzoic acid, etc.). A derivative can be synthesized, and a metal complex having a phosphole ligand can be synthesized by reacting a phosphole derivative with a complex compound.
[0028]
[2] Organic electroluminescence device
The organic electroluminescent element of the present invention isGeneral formula (2) or (3)As long as it is an element that uses a compound represented byGeneral formula (2) or (3)An element using the compound represented by the above as a light emitting material (which may be a fluorescent material or a phosphorescent material) or a hole transport material is preferable, and an element using the light emitting material is more preferable. An organic EL (electroluminescence) element can be mentioned as a typical light emitting element.
[0029]
General formula (2) or (3)0.1-50 mass% is preferable in the light emitting layer of the compound represented by this, 0.5-30 mass% is more preferable, 1-10 mass% is further more preferable.General formula (2) or (3)The content of the compound represented by the formula (1) in the hole transport layer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and particularly preferably 90 to 100% by mass.
[0030]
The organic electroluminescent device of the present invention preferably has a layer containing a compound having an ionization potential of 5.9 eV or more (more preferably 6.0 eV or more) between the cathode and the light-emitting layer, and has an electron transport layer having an ionization potential of 5.9 eV or more. More preferably.
[0031]
The formation method of the organic layer containing the compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, but resistance heating vapor deposition, electron beam, sputtering, molecular lamination method, coating method (spray coating method, dip coating method, impregnation method) , Roll coat method, gravure coat method, reverse coat method, roll brush method, air knife coat method, curtain coat method, spin coat method, flow coat method, bar coat method, micro gravure coat method, air doctor coat, blade coat method Squeeze coating method, transfer roll coating method, kiss coating method, cast coating method, extrusion coating method, wire bar coating method, screen coating method, etc.), inkjet method, printing method, transfer method and the like can be used. From the viewpoint of characteristics and production, resistance heating vapor deposition, coating method or transfer method is preferred.
[0032]
General formula (2) or (3)Although the formation method of the organic layer containing the compound represented by is not particularly limited, resistance heating vapor deposition, electron beam, sputtering, molecular lamination method, coating method (spray coating method, dip coating method, impregnation method, roll coating method, Gravure coating method, reverse coating method, roll brush method, air knife coating method, curtain coating method, spin coating method, flow coating method, bar coating method, micro gravure coating method, air doctor coating, blade coating method, squeeze coating method, A transfer roll coating method, a kiss coating method, a cast coating method, an extrusion coating method, a wire bar coating method, a screen coating method, etc.), an ink jet method, a printing method, a transfer method and the like can be used. From the viewpoint of characteristics and production, resistance heating vapor deposition, coating method or transfer method is preferred.
[0033]
The anode supplies holes to a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and the like. As the material for the anode, metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, mixtures thereof, and the like can be used, and materials having a work function of 4 eV or more are preferably used. Specific examples include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, chromium and nickel, and mixtures of these metals and conductive metal oxides. Alternatively, a laminate, an inorganic conductive material such as copper iodide or copper sulfide, an organic conductive material such as polyaniline, polythiophene, or polypyrrole, a laminate of these with ITO, or the like can be given. A conductive metal oxide is preferable, and ITO is particularly preferable from the viewpoints of productivity, high conductivity, transparency, and the like. The thickness of the anode can be appropriately selected depending on the material, but is usually preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably 50 nm to 1 μm, and further preferably 100 nm to 500 nm.
[0034]
As the anode, a soda lime glass, non-alkali glass, a transparent resin substrate, or the like formed on the anode material is generally used. When glass is used, it is preferable to use non-alkali glass in order to reduce ions eluted from the glass. When using soda lime glass, it is preferable to use a glass with a barrier coat such as silica. The thickness of the substrate is not particularly limited as long as it is sufficient to maintain the mechanical strength, but when glass is used, it is usually 0.2 mm or more, preferably 0.7 mm or more.
[0035]
Various methods are used for producing the anode depending on the material. For example, in the case of ITO, an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, a chemical reaction method (sol-gel method, etc.), an indium tin oxide dispersion coating, etc. Use the method. The anode can be driven to lower the driving voltage of the element or increase the light emission efficiency by other processing. For example, in the case of ITO, UV-ozone treatment, plasma treatment, etc. are effective.
[0036]
The cathode supplies electrons to the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, etc., and the adhesion, ionization potential, stability, etc. between the negative electrode and the adjacent layer such as the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, etc. Select with consideration. As a material for the cathode, a metal, an alloy, a metal halide, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used. Specific examples include alkali metals (Li, Na, K, etc.) and their fluorides or oxides, alkaline earth metals (Mg, Ca, etc.) and their fluorides or oxides, gold, silver, lead, aluminum, sodium Examples thereof include potassium alloys or mixed metals thereof, lithium-aluminum alloys or mixed metals thereof, magnesium-silver alloys or mixed metals thereof, rare earth metals such as indium and ytterbium. A material having a work function of 4 eV or less is preferable, and aluminum, a lithium-aluminum alloy or a mixed metal thereof, a magnesium-silver alloy or a mixed metal thereof, or the like is more preferable. The cathode may have not only a single layer structure of the above compound and mixture but also a laminated structure containing the above compound and mixture. For example, a laminated structure of aluminum / lithium fluoride, aluminum / lithium oxide or the like is preferable. The thickness of the cathode can be appropriately selected depending on the material, but is usually preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably 50 nm to 1 μm, and further preferably 100 nm to 1 μm.
[0037]
An electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, a coating method, a transfer method, or the like can be used for producing the cathode, and a metal can be vapor-deposited alone or two or more components can be vapor-deposited simultaneously. Furthermore, a plurality of metals can be vapor-deposited simultaneously to form an alloy electrode, or a previously prepared alloy may be vapor-deposited. The sheet resistance of the anode and cathode is preferably low, and is preferably several hundred Ω / □ or less.
[0038]
The material of the light emitting layer can inject holes from the anode, the hole injection layer, the hole transport layer, etc. when an electric field is applied, and can inject electrons from the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, etc. In addition, any layer can be used as long as it can form a layer having a function of moving injected charges and a function of emitting light by providing a recombination field of holes and electrons. In addition to these compounds, for example, benzoxazole, benzimidazole, benzothiazole, styrylbenzene, polyphenyl, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, naphthalimide, coumarin, perylene, perinone, oxadiazole, aldazine, pyralidine, cyclopentadiene, bis Styrylanthracene, quinacridone, pyrrolopyridine, thiadiazolopyridine, Clopentadiene, styrylamine, aromatic dimethylidin compounds, metal complexes represented by 8-quinolinol metal complexes and rare earth complexes, polymer compounds such as polythiophene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, organic silanes, iridium trisphenylpyridine complexes, platinum porphyrins Examples thereof include transition metal complexes represented by complexes and derivatives thereof. Although the film thickness of a light emitting layer is not specifically limited, Usually, the range of 1 nm-5 micrometers is preferable, More preferably, they are 5 nm-1 micrometer, More preferably, they are 10 nm-500 nm.
[0039]
The method for forming the light emitting layer is not particularly limited, but resistance heating evaporation, electron beam, sputtering, molecular lamination method, coating method, ink jet method, printing method, LB method, transfer method, etc. can be used, preferably resistance heating evaporation. Alternatively, a coating method is used.
[0040]
The light emitting layer may be formed of a single compound or a plurality of compounds. In addition, the light emitting layer may be one or plural. For example, each layer may emit light with a different emission color, may emit white light, or may emit white light from a single light emitting layer. May be. When there are a plurality of light emitting layers, each light emitting layer may be formed of a single material or may be formed of a plurality of compounds.
[0041]
The material of the hole injection layer and the hole transport layer has any one of the function of injecting holes from the anode, the function of transporting holes, and the function of blocking electrons injected from the cathode. That's fine. Specific examples include carbazole, triazole, oxazole, oxadiazole, imidazole, polyarylalkane, pyrazoline, pyrazolone, phenylenediamine, arylamine, amino-substituted chalcone, styrylanthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene, silazane, aromatic group Tertiary amine compound, styrylamine compound, aromatic dimethylidin compound, porphyrin compound, polysilane compound, poly (N-vinylcarbazole), aniline copolymer, thiophene oligomer, conductive polymer oligomer such as polythiophene, organic Examples thereof include silane, a carbon film, a compound represented by the general formula (1), and derivatives thereof. The thicknesses of the hole injection layer and the hole transport layer are not particularly limited, but are usually preferably in the range of 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and still more preferably 10 nm to 500 nm. The hole injection layer and the hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above-described materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0042]
As a method for forming the hole injection layer and the hole transport layer, a vacuum deposition method, an LB method, a coating method by dissolving or dispersing the hole injection transport material in a solvent, an inkjet method, a printing method, a transfer method, etc. Use. In the case of the coating method, the hole injection transport material can be dissolved or dispersed together with the resin component. Examples of the resin component include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, and polyamide. , Ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, silicon resin and the like.
[0043]
The material for the electron injection layer and the electron transport layer may be any material having any one of a function of injecting electrons from the cathode, a function of transporting electrons, and a function of blocking holes injected from the anode. Specific examples include fragrances such as triazole, oxazole, oxadiazole, imidazole, fluorenone, anthraquinodimethane, anthrone, diphenylquinone, thiopyrandioxide, carbodiimide, fluorenylidenemethane, distyrylpyrazine, naphthalene, and perylene. Examples include metal complexes represented by cyclic tetracarboxylic acid anhydrides, metal complexes of phthalocyanine, 8-quinolinol, metal phthalocyanines, metal complexes having benzoxazole and benzothiazole as ligands, organic silanes, and derivatives thereof. . Although the film thickness of an electron injection layer and an electron carrying layer is not specifically limited, Usually, the range of 1 nm-5 micrometers is preferable, More preferably, they are 5 nm-1 micrometer, More preferably, they are 10 nm-500 nm. The electron injection layer and the electron transport layer may have a single-layer structure made of one or more of the materials described above, or may have a multilayer structure made up of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0044]
As a method for forming the electron injection layer and the electron transport layer, a vacuum deposition method, an LB method, a method in which the electron injection / transport material is dissolved or dispersed in a solvent, a coating method, an ink jet method, a printing method, a transfer method, and the like are used. In the case of the coating method, the electron injecting and transporting material can be dissolved or dispersed together with the resin component. As the resin component, for example, those exemplified for the hole injecting and transporting layer can be applied.
[0045]
The material of the protective layer may be any material as long as it has a function of preventing substances that promote device deterioration such as moisture and oxygen from entering the device. Specific examples include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni, MgO, SiO, and SiO.2, Al2OThree, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe2OThree, Y2OThree, TiO2Metal oxide such as MgF2, LiF, AlFThree, CaF2Metal fluoride such as SiNx, SiOxNy Nitride such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, tetrafluoroethylene And a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing at least one comonomer, a fluorine-containing copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain, a water-absorbing substance having a water absorption of 1% or more, a water absorption of 0.1 % Or less of moisture-proof substances.
[0046]
The method for forming the protective layer is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, MBE (molecular beam epitaxy), cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization (high frequency excitation ion plate) Coating method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, gas source CVD method, coating method, printing method, transfer method, etc. can be applied.
[0047]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
[0048]
Example 1
The cleaned ITO substrate is put into a vapor deposition system, and NPD (N, N'-diphenyl-N, N'-di (1-naphthyl) -benzidine) is vapor-deposited to a thickness of 50 nm. A and the above compound (1-2) were co-evaporated to a thickness of 36 nm at a ratio of compound A: compound (1-2) = 17: 1 (mass ratio), and then compound B having the following structure was formed thereon. Vapor deposited to a thickness of nm. A patterned mask (a mask with a light emission area of 4 mm x 5 mm) is placed on the organic thin film, and lithium fluoride is evaporated to a thickness of 3 nm in a vapor deposition system, and then aluminum is evaporated to a thickness of 200 nm. did. Using a source measure unit model 2400 made by Toyo Technica, a constant DC voltage was applied to the EL element to emit light, and the luminance was measured using a Topcon luminance meter BM-8. As a result, external quantum efficiency 1.7%, maximum brightness 6500 cd / m2Of blue luminescence was obtained.
[0049]
Embedded image
[0050]
Example 2
A light emitting device was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the above compound (1-22) was used instead of the compound (1-2). As a result, external quantum efficiency is 3.2%, maximum brightness is 9800 cd / m2Of blue luminescence was obtained.
[0051]
Similarly, even when other compounds described above were used, it was possible to obtain a light-emitting element having high external quantum efficiency and maximum luminance and good light emission characteristics.
[0052]
Comparative Example 1
Instead of compound (1-2), light was emitted in the same manner as in Example 1 except that compound C having the following structure similar to the compound of the present invention (tetraphenylbutadiene, compound described in JP-A-5-94875) was used. A device was fabricated and evaluated. As a result, external quantum efficiency 0.6%, maximum brightness 2300 cd / m2Of blue luminescence was obtained.
[0053]
Embedded image
[0054]
【The invention's effect】
The organic electroluminescence device of the present invention has high luminance and can emit light with high efficiency. Therefore, it can be suitably used in fields such as display elements, displays, backlights, electrophotography, illumination light sources, recording light sources, exposure light sources, reading light sources, signs, signboards, interiors, and optical communications.
Claims (4)
(一般式(2)中、R21、R22およびR23はそれぞれ置換基を表し、X 22 および X 23 はそれぞれ無置換の炭素原子を表す。)で表される化合物を有機層中に少なくとも一つ含有することを特徴とする有機電界発光素子。 An organic electroluminescent device having at least one organic layer including a light emitting layer between a pair of electrodes, the following general formula (2):
(In the general formula (2) represents R 21, R 22 and R 23 are each a substituent, X 22 and X 23 are each. Representing the unsubstituted carbon atoms) at least a compound represented by the organic layer One organic electroluminescent element characterized by containing one.
(一般式(3)中、R31、R32およびR33はそれぞれ置換基を表し、X32およびX33はそれぞれ窒素原子、あるいは置換または無置換の炭素原子を表す。)で表される化合物を有機層中に少なくとも一つ含有することを特徴とする有機電界発光素子。 An organic electroluminescent device having at least one organic layer including a light emitting layer between a pair of electrodes, wherein the following general formula (3):
(In General Formula (3), R 31 , R 32 and R 33 each represent a substituent, and X 32 and X 33 each represent a nitrogen atom or a substituted or unsubstituted carbon atom) An organic electroluminescent device comprising at least one of an organic layer.
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